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Skycoinへの51%攻撃は可能なのか?

Sat, 07 Oct 2017 00:00:00 +0000

これは2015/2/16にbitcointalkでされた投稿です。

引用:“iamback” 2015/2/16 09:28:38

PoWでない合意形成アルゴリズムを作るのは不可能です。 20→PoWの問題点を解決する新たなアルゴリズムが作られ、それが信用されて使われるようになるまでの間に、世界経済は崩壊をはじめることでしょう。私の予測通りになれば2016年を境に経済崩壊が進むので、残された時間はあまりにも少なすぎます。例えば、サトシがPoWを公開した後から数年経つまで(広く言えば、実証され認識されている）利己的なマイニング攻撃はありませんでした。

逆に言えば、PoWの抱える欠陥は数年間も問題にされてこなかったのです。今、PoWでない新たな合意形成アルゴリズムを提唱したところで、誰が相手にするでしょうか。全く別の合意形成アルゴリズムではなく、新たなPoWのシステムを私は考案しました。これは特定用途向け集積回路(ASIC)の問題をはじめとする、Bitcoinの根本的欠陥を解決するものです。幾つかのヒントを私が投稿した上記リンクに載せてあります。

また、私の数学的な直観ですが、51%攻撃の防止は常に安全性とのトレードオフになります。

Skycoinでは51%攻撃は問題ではありません。ネットワークでは1日で20回もの51%攻撃を受け入れ、殆ど誰も心配しません。

SkycoinはBitcoinとは異なる数学的性質を持ち、より厳格です。クローズドネットワークで5人の間でコインを取引している場合、51%攻撃は彼らに影響を与えません。 Skycoinの51%攻撃において誰かに損益を与えたいのなら、トランザクションチェーンにいる誰かの秘密鍵が必要です。 Skycoinにおいてはトランザクション展性の問題はありません。攻撃者とコインを取引していた人を除くと、殆どの人は元のチェーンとフォークの両方で同じ出力、同じ残高、同じ取引履歴を持つことになります。チェーンの中にフォークがある場合、他のチェーンからトランザクションをただコピーします。

51%攻撃はいかがわしい人々とのデイトレードやギャンブルサイトに影響を与えるだけです。それは商取引にそれほど影響を与えないでしょう。もし取引所が最高のセキュリティ対策に従い、ユーザーのウォレットを隔離して保管していた場合は、最悪の攻撃があっても軽度の損失で済むでしょう。

Bitcoinは1日につき、1億ドルもの出来高があります。 Bitcoinの合計出来高は約20万Bitcoinになります。 Bitcoinにはトランザクション展性があります。つまり、誰かが51%攻撃を受けて、過去一時間にトランザクションをロールバックするとなると、400万ドルやトランザクション残高の1万Bitcoinが台無しになります。 24時間のロールバック攻撃は1億ドルの損失と、最大20万のBitcoinの損失になる可能性があります。攻撃者はBitcoinでどのトランザクションもロールバックすることが出来ます。

Skycoinにおいては、トランザクションチェーンで使われているアドレスの秘密鍵を知らなくては、彼らはトランザクションチェーンに影響を与えたり、修正できません。だから、もし5つの銀行が決済のために互いの間でのみ取引をして、彼らすべてが優れたウォレットのセキュリティを持っている場合、51%攻撃には気づかないでしょう。彼らの残高は同じです。もちろん、51%攻撃は数学的、理論的な可能性の話です。本当に誰かが膨大なリソースをわざわざ準備して、Skycoinに51%攻撃を意図、成功したと仮定した場合のみ、上の状況が当てはまります。

もし、Skycoinへの51%攻撃がなされたとしても (可能性ながら、数学的に限りなく低い確率)、Skycoinのおかげで損失は最小限に済むので、小売商は喜び、歌い、踊ることでしょう。例えば、VISAでチャージバックが起きれば、小売商への損失は図り知れないものになるからです。ノートパソコンを売る小売商は1台につき5%以下の利益を上げています。誰かがノートパソコンを受け取っていなくて、1,000ドルの損失だとと主張しても、小売商の手元にはノートパソコンは戻らないし、VISAに手数料の80ドル支払わなければなりません。 1件の詐欺があった場合、その損失を埋めるために小売商は25個のノートパソコンを売らなければなりません。もし誰かがクレジットカードを盗んで、それを使ってノートパソコンを買ったら、VISAは損失を被りません。VISAは損失を小売商に押し付けます。

Skycoinの合意形成アルゴリズムと台帳は分けられています。合意形成システムはモジュール式で、取り替えが可能になっています。今から5年後により良いアルゴリズムがあれば、新しいもののために、コンセンサスを交換することが出来ます。その場合でも、台帳と通貨の残高は完全に同じまま維持されます。

Skycoin:

Bitcoinの抱える欠陥を解決しています。
Bitcoinの未来の姿です
Bitcoinが生み出した負の連鎖を取り除きます

上の文章はどれも本当のことです。しかし、重要なトレードオフがあります。例えば、Skycoinのような関係モデル合意形成アルゴリズムにおいて、合意形成にかかる時間の短さは、ノード数が少なくてもネットワークにDoS攻撃をしかけられることを意味します。しかし、たとえDoS攻撃があった場合でも、人々は信用リストから悪意のあるノードを取り除くことが出来ます。問題が全くないというのはあり得ませんし、その都度に対策はなされることでしょう。

Skycoinの取引構造

https://github.com/skycoin/skycoin/blob/master/src/coin/transactions.go

Skycoinのトランザクションは以下の通りになります。:

使用されている出力ハッシュのリスト
使用されている出力が許可する署名のリスト（トランザクションの内部分のハッシュの署名）
生成された出力のリスト

コインの入出力数は同じにならなければなりません。コインの数は生成されたコインと同じ数でなければなりません。送金手数料は"coinhours"で支払われます。

Skycoinはデフォルトでcoinjoin方式を対応しています。

※coinjoin方式:送信履歴を外部から閲覧不可にさせたもの

普通のトランザクションとcoinjoin方式のものには違いはありません

使用したい出力を2人が選び、出力は彼らが生成し、リモートサーバーへ送信します
サーバーはトランザクションを生成し、出力の順番をランダムにします。その後各人にトランザクションを送ります。
各人は出力のための署名をサーバーに送ります。
coinjoin方式のサーバーはトランザクションをネットワークに入れ込みます。
coinjoin方式のサーバーではコインを盗むことが出来ません。
coinjooin方式のサーバーだけが人が関わったかを知ることが出来ます。(1,2,4人?)
coinjooin方式のサーバーだけ誰がどの出力に関わったかを知っています。
普通のトランザクションとコインジョインのものには違いはありません。(全く同様に見えます）

i番目のスロットにある署名はi番目の出力を持つアドレスのためにあります。トランザクションの内部ハッシュは出力のハッシュを使用してハッシュされ、その後出力を持つ秘密鍵で署名されます。

Bitcoinの構想を実現する

Tue, 03 Oct 2017 00:00:00 +0000

本記事は「the bitcointalks」の投稿（２０１４年４月２３日）をアーカイブしたものです

引用: JFK01 2014年4月23日 01:54:50 PM

Skycoinは検証に検証を重ね、とても慎重にプロジェクトを進めているように私には映ります。それ自体は悪いことではありません。Skycoinのチームはエンジニアであり、実践より検証を優先したいのでしょう。とても注意深く開発も進められてきたようです。エンジニアは注意深く、慎重であるのが常ですね。そのようにすればよいと思います。Skycoinは野心的なプロジェクトで、実現もまだまだ先の話でしょうから。

Peer Coin、Ripple、Bitcoin、Nxt、Litecoin、現在（２０１４年当時）普及している仮想通貨を見てみると、どのコインもBitcoinのセキュリティモデルを根本的に改善することに成功しています。

Bitcoinは仮想通貨の起源であり、Proof of Workの仕組みを導入しました。
LitecoinはScryptという新たなハッシング機能を開発しました。
Peer CoinはProof of Stakeを導入した最初の仮想通貨です。
Rippleは関係同意形成モデルを開発しました。欠陥はありますが、独自のコードベースを基にしています。
NxtはProof of Stakeのみで設計された最初の仮想通貨です。独自のコードベースを持っています。
Namecoinはブロックチェーン上にキーバリューストア形式でデータを保存できるようにしました。

市場規模（2014年当時）:

Bitcoin: 60億ドル
Litecoin: 3億ドル
Peercoin : 5000万ドル
Ripple: 10億ドル (一般ユーザーの保有量は全体の1%以下のため流通量は5000万ドル)
Nxt: 25万ドル
Namecoin: 2000万ドル

私たちSkycoinは、根本的に新しい合意形成モデルを開発しました。

トランザクション処理にかかる時間は数秒です。
高いハッシングパワーによるトランザクション処理のコントロールに耐性があります。
ネットワーク維持にかかるコストが低くなっています。

Skycoinの合意形成モデルだけを見ても、他の仮想通貨より遥かに優れています。現在問題となっている取引所のハッキングやマイナーによるハッシングパワーの濫用は、 PoW（Proof of Work）よりも優れたSkycoinの合意形成モデルの価値を明らかにしています。私たちはトランザクション処理を恣意的に操作するのを防ぐメカニズムを開発しました。

Bitcoinの抱える脆弱性の修正は先延ばしにされ、悪意のある人びとがハッキングをはじめました。この問題は３年前に既に知られていました。しかし、当時から理論的に可能だとされていたハッキングは、 Bitcoinの急激な価格上昇と合わせて、ハッカーにとって現実的で利益の出る選択肢となってきました。 Bitcoinのノードが繋がっているインターネットルーターをハックすれば、ネットワークをフォークして、取引所、銀行、ギャンブルサイトなどからBitcoinを盗むことができてしまいます。

SkycoinはBitcoinの抱える全ての脆弱性に耐性が備わっています。 Bitcoinへのハッキングが大きな問題となる以前に、Skycoinは既に耐性を整えていました。 Skycoinはハッシュ値の衝突をはじめから防いでおり、衝突の起こるたびに修正をする必要がありません。 SHA256を復号化する大規模な攻撃をした場合、Bitcoinは破綻しますが、Skycoinは変わらずに動作し続けるでしょう。

銀行や企業は上記の「トランザクション展性」について学ぼうとしません。Bitcoinの仕組みがわかっていないのです。コインが盗まれる前に、デベロッパーが既知の脆弱性を修正してくれるだろうと盲目的に信じたいのです。 Bitcoinは完成したプロジェクトではありません。コードにはバグもあり、必ずしも綺麗なものではありません。 Bitcoinの抱える数多の小さな問題を解決するのでさえ、ブロックチェーンのリセットが必要になります。この選択肢はデベロッパーにとって現実的な話ではありません。

金銭的な成功ばかりが語られ、Bitcoinが何よりも「実験」であるということを人びとは忘れてしまったようです。 Bitcoinの初期デベロッパーの多くは価格が１ドルに達したときに大量のコインを売りました。なぜなら、彼らはBitcoinという「実験」が現在の規模まで拡大するとは思ってなかったからです。現在「Bitcoin 2.0」が話題になっていますが、私たちは「Bitcoin 1.0」に立ち返らなければいけません。「the Bitcoin-qtwallet」が私たちの発明できるベストだと言う人は誰もいないでしょうから。

Obelisk: Skycoin 合意形成アルゴリズム | 情報ページ

Sat, 09 Sep 2017 00:00:00 +0000

合意形成の要点

合意形成の理由

Skycoin 合意形成アルゴリズム（“Obelisk”）は、すべてのネットワークノードでSkycoinブロックチェーンの状態を同期させます。これにより、一貫した会計処理が行われます。すなわち、所与の公開鍵（またはアドレス）のコインバランスを計算すると、計算を実行した各ノードで同じ値が得られます。

高いスケーラビリティと低消費電力

設計により、アルゴリズムはスケーラブルで計算コストがかからず、Proof-of-Workに代わるものです。したがって、低価格でエネルギー消費の少ない予算のハードウェアで合意形成アルゴリズムとブロック生成の両方を実行できるため、暗号通貨ネットワークを集権化の可能性に対してより堅牢にします。（すなわち、一般市民に手頃な価格のノードにより利用可能）

集団攻撃に対する堅牢性

我々の合意形成アルゴリズムは、（i）収束が速く、（ii）最小のネットワークトラフィックを必要とし、（iii）組織化された悪意のあるネットワークによる大規模な集団攻撃に耐えることができます。このアルゴリズムは反復性がなく、高速であり、最近接の接続性（例えばメッシュネットワーク上）のみを有するスパースネットワーク上で実行することができ、接続グラフ内のサイクルの存在下でうまく動作します。（すなわち、DAGタイプの接続性は必要ありません。）

「51％攻撃」

限られた意味においては、このアルゴリズムのベースバージョンはこの攻撃の対象となる可能性があります。具体的には、改変された、または悪意のある多数を占めるノードがプロトコル準拠およびUTXO準拠の候補ブロックを送ると、このようなブロックで合意形成を獲得してしまいます。しかし、ある種の違反のブロックが合意形成トライアルに参加する機会を得る前に、（未修正の）アルゴリズムによって、このブロックは削除されます。合意形成ノードは、未知のノード（すなわち、信頼されていない公開鍵によって署名された）から来る合意形成関連のメッセージが無視されるような方法で、Web-of-Trust（信用の輪）概念を任意に利用することができます。

大多数の信用の輪メンバーが、無意識に悪意のあるノードを信頼できるノードのローカルリストに含める場合を除き、信用の輪モードを有効にすると、（a）ブロックチェーンフォークを引き起こしたり、（b）合意形成プロセスを中断させたりするために、非常に多数の悪意ある合意形成ノードを投入することはほとんど効果がありません。

非表示のIPアドレス

ノードは、それらの暗号化公開鍵によってアドレス指定されます。ノードのIPアドレスは、ノードが直接接続されているノードにのみ認識されます。

クロック同期の独立性

アルゴリズムは「ウォールクロック」（すなわちカレンダーの日付/時刻）を使用しません。代わりに、検証された合意形成およびブロックチェーン関連のメッセージから抽出されたブロックシーケンス番号が、ノードの内部時間を計算するために使用されます。これは非公式に「ブロッククロック」と呼ばれることがあります。

2つのタイプのノード：合意形成とブロック生成

合意形成ノードは、1つまたは複数のブロック生成ノードから入力を受け取ります。合意形成とブロック生成のアルゴリズムは別々ですが、どちらも同じデータ構造で動作します。ここでは、合意形成アルゴリズムを理解するのに役立つブロック生成と、それがシステムの他の部分とどのように統合されるかについて説明します。

どちらのタイプのノードも、常に入力者の検証と詐欺の検出を行います。不正または無効なメッセージは検出され、破棄され、伝播されません。疑わしい動きをするピアノードは切断され、その公開鍵はアクセス禁止されます。

Skycoin合意形成アルゴリズムはどのように動くか

以下の説明は、（i）各ノードがブロック生成者かつ合意形成の参加者であり、（ii）非信頼ノードによって生成された合意形成関連メッセージが受け入れられている、すなわち信用の輪に基づくフィルタリングがないという状況を仮定します。 Skycomin GitHubリポジトリでは、完全な実装（仮定を単純化していない）を利用できます。シミュレーション結果と詳細、1つの合意形成トライアルの図の例については、[1]を参照してください。 Skycoinアルゴリズムとは異なりますが、信頼関係を持つネットワークのシミュレーションは、[2]で見つけることができます。 Skycoin合意形成アルゴリズムは以下の通りです。

1.　ブロックの生成 各ブロック生成ノードは、新しいトランザクションを収集し、それらを所望のシーケンス番号のUTXOと照合し、対応するトランザクションを新しいブロックにパッケージ化し、ブロックをネットワークに流します。

2.　ブロックの収集 各合意形成ノードは、ブロック生成者によって生成されたブロックを収集し、それらをブロックのシーケンス番号で紐付けられたされたコンテナ（ブロックチェーンとは別）に配置します。

3.　勝利ブロックの選択 各合意形成ノードは、十分に大きな数¹の候補ブロックを受信するか、または他の基準を満たした時点で、最も多数のブロック生成者によって作られたブロックを見つけます。結びつきは決定論的に計算されます。このようなブロックは「ローカル勝者」 ²とラベル付けされ、ローカルブロックチェーンに追加されます。ローカル勝者のブロックシーケンス番号に対応するキー - 値ペアは削除され、ストレージが再利用されます。また、ローカル勝者のハッシュコードは流され、発表されます。

4.　検証ステップ 各ノードは、他のノードによって報告されたローカル勝者に関する統計を保持します。ローカル勝者がノードのすべてまたは大部分³によって報告されたとき、ノードは特定のシーケンス番号のグローバル勝者を決定します。グローバル勝者がローカル勝者である場合、ノードは上記のように機能し続けます。そうでなければ、ノードは、（a）ネットワークと再同期する、または（b）合意形成および/またはブロック生成への参加から脱落する、または(c)ブロックチェーンを維持し、緊急停止を要求すること、の３つの中から、外部データおよびローカルログに基づいて決定します。